Question

釩(V)及其化合物在工業催化、新材料和新能源等領域中有廣泛的應用，其中接觸法制硫酸工業中就要用到V₂O₅作催化劑：

 2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)　ΔH＜0。

某溫度下，將2 mol SO₂和1 mol O₂置于10 L密閉容器中，在V₂O₅作催化劑下經5min反應達平衡，SO₂的平衡轉化率(α)為80%。

（1）5min內 v(SO₃ )＝　　　　　　mol·L^－1·min^－1　

（2）該溫度下平衡常數K＝　　　　　　　　　　

（3）若縮小容器體積，至達到新的平衡，在圖中畫出反應速率變化圖象。

（4）硫酸工業尾氣SO₂用濃氨水吸收，反應的離子方程式是　　　　　　　　　　　　，吸收后的產物最終可制成肥料硫銨［即(NH₄)₂SO₄］。

（5）某含釩化合物及硫酸的電池是利用不同價態離子對的氧化還原反應來實現化學能和電能相互轉化的裝置，其原理如下圖所示。

①用該電池電解(NH₄)₂SO₄溶液生產(NH₄)₂S₂O₈(過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極，陽極電極反應式可表示為　　　　　　　　　　　　　　　　；若電解得1mol(NH₄)₂S₂O₈，則電池左槽中H^＋將　　　(填“增大”或“減少”)　　　　mol。

②電池使用一段時間后對其進行充電，充電過程中，陽電極反應式為：　　　　　　　　　　。

 

Answer 1

【答案】

(1) 0.032…2分

(2) 800…2分

(3) …2分

(4)2NH₃·H₂O　＋SO₂　＝2NH₄^＋　＋SO₃^2－　或NH₃·H₂O　＋SO₂　＝NH₄^＋　＋HSO₃^－…2分

(5)①2SO－2e^－===S₂O　…2分　　減小…1分　　2…1分

②VO^2＋＋H₂O－e^－=== VO＋2H^＋…2分

【解析】略